Deque的应用案例-回文检查

以下是关于 Deque（双端队列）的应用案例——回文检查 的详细说明和代码实现

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回文检测：使用 Deque 检查字符串是否为回文

1. 回文的定义

• 回文：一个字符串，从左到右读取和从右到左读取的结果相同。例如：
  • "radar"（雷达）
  • "toot"（嘟嘟）
  • "madam"（夫人）

2. 分析

• 目标：设计一个程序，检测一个字符串是否为回文。
• 思路：
  1. 使用 Deque（双端队列） 来存储字符串的字符。
  2. 从左到右处理字符串，将每个字符添加到 Deque 的尾部。
  3. 利用 Deque 的特性：
     • 首部保存字符串的第一个字符。
     • 尾部保存字符串的最后一个字符。
  4. 比较首尾字符是否匹配：
     • 如果匹配，继续比较下一对字符。
     • 如果不匹配，字符串不是回文。
  5. 如果所有字符都匹配，或者最终 Deque 的大小为 1（对于奇数长度的字符串），则字符串是回文。

3. Deque 的操作

• 添加字符：将字符添加到 Deque 的尾部（addRear）。
• 删除字符：
  • 从首部删除字符（removeFront）。
  • 从尾部删除字符（removeRear）。
• 检查大小：使用 size() 方法检查 Deque 的大小。

4. 代码实现

from collections import deque

class Deque:
    def __init__(self):
        self.items = deque()

    def addFront(self, item):
        self.items.appendleft(item)

    def addRear(self, item):
        self.items.append(item)

    def removeFront(self):
        return self.items.popleft()

    def removeRear(self):
        return self.items.pop()

    def size(self):
        return len(self.items)

    def isEmpty(self):
        return len(self.items) == 0


def palchecker(aString):
    chardeque = Deque()

    # 将字符串的每个字符添加到 Deque 的尾部
    for ch in aString:
        chardeque.addRear(ch)

    stillEqual = True

    # 比较首尾字符
    while chardeque.size() > 1 and stillEqual:
        first = chardeque.removeFront()  # 首部字符
        last = chardeque.removeRear()    # 尾部字符
        if first != last:
            stillEqual = False

    return stillEqual


# 测试代码
print(palchecker("lsdkjfskf"))  # False
print(palchecker("radar"))      # True
print(palchecker("toot"))       # True
print(palchecker("madam"))      # True
print(palchecker("hello"))      # False

5. 输出结果

• 测试字符串 "lsdkjfskf"：False（不是回文）
• 测试字符串 "radar"：True（回文）
• 测试字符串 "toot"：True（回文）
• 测试字符串 "madam"：True（回文）
• 测试字符串 "hello"：False（不是回文）

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总结

• Deque 的优势：利用其首尾操作的特性，可以高效地实现回文检测。
• 时间复杂度：O(n)，其中 n 是字符串的长度。每个字符只被添加和删除一次。
• 应用场景：回文检测是字符串处理中常见的问题，Deque 提供了一种简洁且高效的解决方案。

希望这个案例能帮助你更好地理解 Deque 的应用！